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En direct des labos
mercredi 10 janvier 2018, par
Chaque mois, communiquez à Olivier Vallon le pdf d’un article récemment publié, avec un court "chapeau" explicatif (<125 mots)
Juillet 2018
Labo Rutherford, Londres :
Nurnberg DJ, Morton J, Santabarbara S, Telfer A, Joliot P, Antonaru LA, Ruban AV, Cardona T, Krausz E, Boussac A, Fantuzzi A, Rutherford AW (2018) Photochemistry beyond the red limit in chlorophyll f-containing photosystems. Science 360 : 1210-1213.
Qui a dit que la chlorophylle a fixait une "limite rouge" dans la collecte d’énergie pour la photosynthèse oxygénique ? En collaboration avec de nombreux collègues, dont certains de notre GdR, Dennis Nurnberg et Bill Rutherford nous démontrent que Chroococcidiopsis thermalis, une cyanobactérie thermophile, en plus de la chlorophylle a dans son antenne, utilise la chlorophylle f, ou peut-être d, pour réaliser la séparation de charge dans les centres PSI et PSII. De nouveaux pics apparaissent dans les spectres d’action, respectivement à 745 nm et 715 nm. Pourra-t-on ainsi espérer élargir le spectre de la photosynthèse vers les faibles énergies ?
Janvier 2018
Labo GONTERO (Marseille) :
Quand la Diatomée Thalassiosira pseudonana pousse en faible niveau de CO2, de nombreuses voies métaboliques sont remodelées. En outre, la protéine chloroplastique LCIP63 est surexprimée. Elle devient si abondante qu’on la voit sur un gel colorée au bleu de Coomassie ! Sa séquence, conservée chez les diatomées, montre 4 répétitions d’un domaine présent également chez les bactéries et similaire au domaine d’association de la Ca2+/calmodulin activated protein kinase II (CaMKII_AD). LCIP63 pourrait jouer un rôle dans la réponse aux faibles concentrations de CO2.
Labos WOLLMAN (Paris), MARECHAL-DROUARD (Strasbourg) et REMACLE (Liège) :
On connaissait la polyadénylation des ARNm cytosoliques, on savait que des queues riches en U, A ou G pouvaient être ajoutées post-transcriptionnellement aux messagers des organites. Place à la polycytidylation ! Cet article montre que dans la mitochondrie de Chlamydomonas, de nombreux messagers sont rallongés en 3’ par des extensions riches en Cytidines. On ignore encore la fonction exacte de cette nouvelle modification post-transcriptionnelle...
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Octobre 2016
Labo BASSI :
Incroyable versatilité des antennes collectrices de lumière : quand on abolit l’expression des gènes du LHCI, c’est l’antenne LHCII qui vient s’associer au centre PSI ! La nouvelle antenne est plus petite (un seul trimère) mais tout aussi efficace que le LHCI natif. Seuls manquent bien sûr les chlorophylles "rouges", qui permettent la croissance à l’ombre des autres plantes.
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Labo FEERIER-PAGES :
La hausse de la température de l’eau de mer est un des principaux facteurs entraînant le déclin des récifs coralliens car elle entraîne la rupture de la symbiose corail-dinoflagellé et une carence alimentaire chez les coraux. Cet article montre une diminution de l’absorption d’azote par les coraux durant une période de stress thermique. A l’inverse, l’absorption de phosphate est stimulée, ce qui suggère que le phosphore est un nutriment essentiel pour la symbiose.
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Labo ROUHIER :
La sedoheptulose-1,7-bisphosphatase (SBPase) et la fructose-1,6-bisphosphatase (FBPase) ont des histoires évolutives différentes, puisqu’elle dérivent respectivement d’enzyme d’Archae et de Bactéries. Elles diffèrent par la taille de leurs site de liaison au substrat (plus ouvert dans la SBP qui accepte des substrats plus gros) et la position de leurs cystéines régulatrices. Ce qui est remarquable, c’est qu’elles ont acquis indépendemment des propriétés de régulation similaires, du point de vue du rôle du Mg2+, du potentiel rédox comme de la préférence pour la thioredoxine f.
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Labo ROLLAND :
La méthyltransférase chloroplastique LSMT (Large Subunit rubisco MethylTransferase) transfère trois méthyles sur une lysine spécifique de la FBPase, et dans certaines plantes seulement, de la grande sous-unité de la RubisCO. Cet article identifie, par une combinaison d’analyse phylogénétique, de permutation de domaines et de mutagenèse dirigée, les trois résidus de la LSMT du pois qui permettent la méthylation de RbcL. La forme ancestrale, présente dans les algues, ne montre pas ces résidus et ne méthyle que la FBPase. Voici une enzyme qui porte bien mal son nom !
Juin 2016
Labo CHAUVAT :
Des bactéries à l’homme, le tripeptide (gamma-glutamyl-cysteine-glycine) appelé "glutathion" (GSH) joue un rôle majeur dans le métabolisme redox. Nous avons étudié les enzymes de sa biosynthèse (GshA et GshB) et de son catabolisme (Ggt) chez la cyanobactérie modèle Synechocystis PCC6803. Nous montrons que gshA, gshB et ggt sont indispensables à sa croissance photoautotrophique, la protégeant du stress oxydant produit par la photosynthèse.Mais gshA, gshB sont aussi indispensable à la viabilité cellulaire, probablement parce qu’ils interviennent aussi dans la synthèse de l’ergothioneine (EGT), un autre métabolite anti-oxydant essentiel à l’homme mais que les animaux et les plantes ne peuvent synthètiser. Comme le GSH, l’EGT utilise un atome de soufre pour effectuer ses réactions "rédox", mais la sélectivité/redondance du GSH et de l’EGT est très mal connue. Les enzymes GshA et GshB interviennent également dans la synthèse de l’ophthalmate (gamma-glutamyl-2-amino-butyryl-glycine) et du norophthalmate (gamma-glutamyl-alanyl-glycine), deux analogues non soufrés du GSH. Nos résultats suggèrent qu’en réponse aux stress les cellules de Synechocystis augmentent leur utilisation et leur synthèse de GSH, parfois jusqu’à manquer de cystéine ; elles produisent alors de l’OPH et du NOPH qui signalent cette déplétion.
Avril 2016
Labo FALCIATORE :
La perception de la lumière est un processus crucial pour la majorité des organismes. Dans l’environnement marin, le spectre de la distribution de la lumière est particulier, avec une forte atténuation des longueurs d’onde du rouge et rouge-lointain avec la profondeur. De façon surprenante, nous avons découvert que les diatomées, principaux constituant du phytoplancton, possèdent des phytochromes, des photorécepteurs de la lumière rouge et rouge lointain, et déclenchent des réponses lumière rouge-lointain-dépendante. Ces phytochromes pourraient ainsi jouer un rôle de détecteur de surface. Cependant, de nombreuses diatomées passent de longues périodes de temps en profondeur, et pourraient percevoir des sources de lumière rouge et rouge lointain dérivées de la lumière solaire telle que la fluorescence de cellules photosynthétiques. Ainsi, les phytochromes pourraient permettre de percevoir la présence d’organismes phytoplanctoniques, ou encore être un senseur de la propre activité du chloroplaste de la diatomée. Ces différentes hypothèses restant à être plus explorées, nos travaux incitent à reconsidérer l’importance écologique et fonctionnelle des signaux lumineux rouge et rouge-lointain dans le milieu aquatique.
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Labo WOLLMAN :
Un débat fait rage depuis plusieurs années sur le rôle des transitions d’état, qui sont si importantes en particulier chez les algues vertes : permettent-elles une redistribution de l’énergie entre les photosystèmes, comme initialement proposé, ou simplement la formation d’agrégats de LHCII fonctionnant comme des états quencheurs ?
Sous la direction du regretté Fabrice Rappaport, W. Nawrocki, S. Santabarbara et leurs collègues ont mesuré précisément, par plusieurs méthodes et dans plusieurs contextes génétiques, les tailles d’antenne PSI et PSII. Ils démontrent sans ambigüité que les transitions d’état représentent bien une redistribution de l’énergie lumineuse et non une forme alternative de NPQ.
Non, les algues ne gaspillent pas l’énergie ! Imitons-les en éteignant la lumière le soir dans les labos ...
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Labo HAVAUX
Bien connu chez les bactéries comme facteur d’entrée dans la phase stationnaire, le ppGpp s’invite dans le chloroplaste ! Produit et dégradé par des enzymes chloroplastiques homologues des enzymes bactériennes SpoT et RelA, le ppGpp régule l’accumulation des transcrits de l’organite, le développement de la plante et le dialogue entre les génomes nucléaire et plastidique.
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labos Finazzi, Wollman, Bowler, Falkowski et Cardol
Le transfert linéaire d’électrons ne produit pas l’ATP et le NADPH dans les proportions exactes requises pour le fixation du CO2. Pour rétablir l’équilibre, les Diatomées utilisent une voie originale : elles transfèrent le pouvoir réducteur à la mitochondrie qui en retour produit l’ATP qui sera réimporté dans le plaste. Astucieux, non ?